Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Скулачев В.П. -> "Энергетика биологических мембран" -> 57

Энергетика биологических мембран - Скулачев В.П.

Скулачев В.П. Энергетика биологических мембран — М.: Наука, 1989. — 564 c.
ISBN 5-02-004027-4
Скачать (прямая ссылка): energetikabiologicheskihmembran1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 51 52 53 54 55 56 < 57 > 58 59 60 61 62 63 .. 253 >> Следующая

Сравнив первичную и трехмерную структуру бактериородопсина, Ю. А. Овчинников предложил схему упаковки полипептид-ной цепи в мембране [1144—1146]. Впоследствии неоднократно публиковались различные варианты этой гипотезы (см., например, [538]).
158
3. Первичные АцН-генераторы
Не так давно Джзп и соавт. [769] опубликовали трехмерную модель бактериородопсина, сильно отличающуюся от той, что была постулирована Хендерсоном и Ануином. Исследуя круговой дихроизм и инфракрасные спектры бактериородопсина, авторы пришли к заключению, что а-спиральные участки составляют не более 52% молекулы зтого белка. В то же время заметный процент (26%) структуры имеет характер |5-складок. Джзп и его коллеги полагают, что в бактериородопсине имеется не 7, а 5 а-спиральных колонн и 4 Р-складки, также пересекающие мембрану [614, 769, 916].
В то же время инфракрасные спектры, измеренные Кортиджо и соавт. [405], указывают на гораздо больший процент а-спира-лей и меньший Р-складок, что подрывает всю аргументацию Джзпа и др. Все же для окончательного решения проблемы необходим анализ пространственного строения бактериородопсина с лучшим разрешением. Крайне желательным было бы рентгеноструктурное исследование. К сожалению, все попытки получить трехмерные кристаллы бактериородопсина, пригодные для такого исследования, пока остаются безрезультатными.
Твердо установлено, что N- и С-концы полипептидной цепи бактериородопсина находятся по разные стороны цитоплазматической мембраны: N-конец смотрит наружу, а С-конец — внутрь клетки. Это заключение основывается на данных опытов по действию протеолитических ферментов [605, 1144, 1145, 1147] и моноклональных антител [41, 848, 1149] в системах двух типов: суббактериальных частицах с той же ориентацией мебраны, что у клеток, и протеолипосомах с обратной ориентацией мембраны. Эти методы были применены также для локализации гидрофильных связок между а-спиральными колоннами. Показано, что колонны А (ближайшая к N-концу) и В (вторая по счету от N-конца) связаны участком полипептидной цепи, содержащим Asp-36 и Phe-42, которые доступны для антител с цитоплазматической стороны мембраны. Следующая связка (между колоннами В и С) обращена в периплазму и включает Leu-66 и Gly-72. Связка С—D зкспонирована в цитоплазму. Она состоит из аминокислот, локализованных где-то между Tyr-83 nMet-119. Обработка лактопероксидазой выявила, что Туг-131 и Туг-133 находятся на внешней стороне мембраны, участвуя, по-видимому, в связке D—Е. Связки Е—F и F—G оказались соответственно на внутренней и внешней сторонах, причем было показано, что в связке Е—F для образования антигенной детерминанты существен Phe-156, а в связке F—G — Gly-194 (рис. 60).
Остаток ретиналя в молекуле бактериородопсина связан с Lys-216, локализованным, вероятно, в колонне G [850,1146].
Методом линейного дихроизма было показано, что полностью транс-ретиналь в молекуле бактериородопсина наклонен под углом 19—28° к плоскости мембраны [713].
160
3. Первичные A.uH-генераторы
И. Р. Набиев и соавт. в группе Ю. А. Овчинникова [96] недавно применили спектроскопию гигантского комбинационного рассеяния для изучения положения ретиналяв мембране пурпурной бляшки. Было установлено, что ретиналь залегает на глубине всего 0,6—0,9 нм от внешней поверхности мембраны. Именно такое положение ретиналя было постулировано задолго до этих опытов в нашей группе на основании измерений быстрой кинетики генерации A'F бактериородопсином (см. ниже раздел 3.5.6). Позднее Друкман и соавт. [510] изучали действие быстрого закисления среды на спектр бактериородопсина в «вывернутых» и «невывернутых» мембранных нузырьрах. Результаты опытов также свидетельствовали в пользу локализации ретиналя ближе к внешней поверхности мембраны.
Корана и соавт. [744] предприняли попытку выяснить, с какими аминокислотными остатками контактирует дистальная часть ретиналя (иононовое кольцо). Был синтезирован аналог ретиналя, где иононовое кольцо заменили на фотоаффинную л<-диазирино-фенильную группировку. Бактериоопсин инкубировали в темноте с аналогом и полученный хромопротеид осветили. Последующий анализ показал, что диазириновая группа преимущественно пришивается к Ser-193 и Glu-194. Как уже отмечалось выше, по результатам опытов с антителами остаток Glu-194 находится вблизи внешней поверхности мембраны, участвуя в образовании связки между колоннами F и G. Поэтому данные Кораны и соавт. можно рассматривать как еще одно свидетельство в пользу рассматриваемой модели бактериородопсина.
Исследования с применением дифракции нейтронов [790 , 850, 1346] показали, что ретиналь расположен внутри молекулы бактериородопсина (если смотреть на мембрану сверху) где-то между колоннами С—Е, с одной стороны, и колоннами F и G — с другой (рис. 59,в).
3.5.3. Липиды бактериородопсинозых бляшек
В пурпурных бляшках бактериородопсин составляет oifwio 75% вещества мембраны. Остальное — фосфо- и сульфолипиды и ка-ротиноиды.
На один бактериородопсиновый тример в бляшке приходится примерно 30 молекул фосфо(сульфо)липидов, причем три из них располагаются в центре тримера, а остальные — между тримера-ми [610]. Все липиды относятся к классу терпенов, что характерно для многих бактерий-термофилов (Н. halobium не только гало-, но и термофил). Возможно, что боковые метильные группы в разветвленных (терпеновых) углеводородах предотвращают слишком плотную упаковку липидов в мембране. В других случаях та же цель достигается присутствием ненасыщенных жирных кислот [706, 820].
Предыдущая << 1 .. 51 52 53 54 55 56 < 57 > 58 59 60 61 62 63 .. 253 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed